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如图(甲)所示,两段等长质量不计的细线串接着两个质量相等可视为质点的小球a、b,悬挂于O点.现在两个小球上分别加上水平方向的恒力,其中作用a球上的力大小为F1、作用在b球上
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问题描述:

如图(甲)所示,两段等长质量不计的细线串接着两个质量相等可视为质点的小球a、b,悬挂于O 点.现在两个小球上分别加上水平方向的恒力,其中作用a 球上的力大小为 F1、作用在b球上的力大小为 F2,则关于此装置最终静止时的位置的说法错误的是()

A.如果F1=F2,平衡时的位置是可能是①图

B.如果F1=2F2,平衡时的位置可能是③图

C.如果F1=2F2,平衡时的位置可能是④图

D.如果F1=3F2,平衡时的位置是②图

刘鸿吉回答:
  A、如果F1=F2,对b球受力分析,根据平衡条件可知,绳子对b的拉力在水平方向的分量等于F2,再对a受力分析,可知,a受到重力、Oa绳的拉力以及F1,以及绳子ab的拉力,而绳子ab的拉力在水平方向的分量等于F1,则a可知平衡,所以平衡时的位置是可能是①图,故A正确;   B、如果F1=2F2,设每个球的质量为m,oa与ab和竖直方向的夹角分别为α、β.   以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图1,根据平衡条件可知,oa绳的方向不可能沿竖直方向,否则整体的合力不为零,不能保持平衡.   由平衡条件得:tanα=2F-F2mg=F2mg
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